Как грибы и растения делают психоактивные вещества: обзор биосинтеза

Психоактивные вещества природного происхождения — галлюциногены, стимуляторы, каннабиноиды и опиоиды — веками влияют на медицину и культуру. Учёным давно интересно, как растения, животные и грибы строят эти сложные молекулы из простых «кирпичиков» обмена веществ.

В последние годы расшифровка геномов и новые методы молекулярной биологии позволили найти гены и белки-ферменты, которые катализируют каждый шаг такого синтеза. Цепочку этих шагов называют биосинтетическим путём — по сути, это природный «химический конвейер».

В обзоре собраны данные по четырём классам психоактивных соединений: галлюциногенам, стимуляторам, каннабиноидам и опиоидам. Они относятся к разным химическим семействам — терпенам, аминокислотам, поликетидам — и потому синтезируются по-разному.

Авторы также описывают, как найденные ферменты можно использовать в синтетической биологии: переносить их в другие организмы и заставлять производить нужные молекулы. Это направление называют гетерологичным синтезом.

Важно понимать: это обзор фундаментальной науки о биосинтезе, а не исследование на людях. Псилоцибин и другие психоактивные вещества в России запрещены; речь идёт только о научном контексте.